WO2016159303A1 - ねじ軸及びその製造方法、並びにボールねじ装置 - Google Patents

ねじ軸及びその製造方法、並びにボールねじ装置 Download PDF

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spiral
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一成 宮崎
圭祐 武藤
豊 永井
新井　覚
大介 丸山
信朝　雅弘
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日本精工株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a ball screw device that is used in machine tools, construction machines, and the like and converts rotational motion into linear motion, and a screw shaft and a method of manufacturing the screw shaft.
  • Patent Document 2 describes a motion guide device in which the vicinity of the rolling element rolling surface is made of a metal material and the other part is made of FRP.
  • Patent Document 3 in a motion guide device used in a mechanical device that handles X-rays, at least one of a raceway member, a moving member, and a rolling element is an FRP that is an X-ray transmitting material. It describes that a steel tape is stuck on the rolling surface to improve the service life.
  • the screw shaft of Patent Document 1 has an outer peripheral surface obtained by binding a filament bundle with a binder resin, and wear due to rolling of the ball is inevitable. Moreover, the core material remains, and further weight reduction is desired.
  • the screw shaft is long and needs to have high strength in order to suppress bending.
  • the screw shafts of Patent Documents 2 and 3 are FRPs in which reinforcing fibers are dispersed in resin, and have sufficient strength. It cannot be obtained, and it cannot cope with a very long screw shaft.
  • the present invention provides the following screw shaft, a manufacturing method thereof, and a ball screw device.
  • a screw shaft having a thread groove formed on an outer peripheral surface thereof, a plurality of balls disposed on the thread groove, and a nut externally fitted to the screw shaft via the ball,
  • the screw shaft constituting the ball screw device in which the nut moves,
  • At least a part of the screw shaft is Cylindrical winding consisting of a bundle of reinforcing fiber filaments, cylindrical winding consisting of a sheet of reinforcing fiber filaments, or a cylindrical winding that is a laminate of a layer consisting of the sheet and a layer consisting of the filament bundle
  • a screw shaft characterized by comprising: (2)
  • the spiral member is composed of a plurality of split spiral members divided in the length direction of the spiral, and the split spiral members
  • FIG. 3 is a partially cutaway plan view showing an example of a screw shaft in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a method for fixing a helical member by a filament winding method in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining another method for fixing a helical member by a filament winding method in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a partially cutaway plan view showing another example of a screw shaft in the first embodiment. It is sectional drawing which shows an example of the cross-sectional shape of a helical member. It is a partially notched top view which shows the other example of a helical member. It is sectional drawing explaining the method to fix the helical member shown in FIG. 10 by the filament winding method. It is a partially notched top view which shows other examples of a helical member. It is a partially notched top view which shows other examples of a helical member. It is sectional drawing explaining the method to fix the helical member shown in FIG.
  • the nut 3 has a cylindrical portion 3a through which the screw shaft 2 passes, and a flange 3b integrally formed at one end of the cylindrical portion 3a.
  • a thread groove corresponding to the thread groove formed in the thread groove portion 2a is formed on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 3a.
  • a plurality of balls are interposed between the cylindrical portion 3a and the thread groove portion 2a (see FIGS. 4 and 5; reference numeral 7).
  • pieces 4a and 4b for circulating the rolling elements are inserted into through holes penetrating in the radial direction.
  • the tops 4a and 4b are made of resin and constitute a passage connecting two locations of the thread groove formed inside the cylindrical portion 3a, and constitute an infinite circulation path through which the ball circulates.
  • the screw groove 2a of the screw shaft 2 is manufactured as follows.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an apparatus configuration for explaining the filament winding method, in which a plurality of reinforcing fiber filaments are passed through a resin tank in which a liquid binder resin is stored and applied or impregnated with the binder resin.
  • the reinforcing fiber filament bundle is wound around a rotating mandrel (core bar) at a predetermined angle.
  • the reinforcing fiber filament bundle moves back and forth on the mandrel by a traverse device.
  • the mandrel is removed from the apparatus, the binder resin is cured in a curing furnace, and the mandrel is pulled out after curing, whereby a cylindrical wound product composed of reinforcing fiber filament bundles is obtained.
  • helical winding As shown in b), it can be broadly divided into parallel windings that are wound so as to be perpendicular to the mandrel, but in terms of strength, helical windings are superior and are preferred.
  • the crossing angle ( ⁇ ) in helical winding is preferably 10 ° to 85 °, and particularly preferably 45 °.
  • the end of the cylindrical body may be wound in parallel, and the portion other than the end may be helically wound.
  • the cylindrical body may be cut, but by making the end parallel, the cut surface becomes parallel to the filament bundle, and the filament is compared to the case of helical winding. The number of cut portions of the bundle can be reduced. If the end is also helically wound, the entire filament bundle is cut.
  • the sheet winding method is a method in which a reinforcing fiber is knitted into a sheet shape, and a prepreg made into a sheet shape by binding with a binder resin is wound around a mandrel with a rotating roller. A cylindrical body is obtained by pulling out the mandrel later.
  • the reinforcing fiber forming the filament bundle and the sheet is an organic fiber or an inorganic fiber having a tensile strength of 500 MPa or more, preferably 3920 MPa or more and a tensile elastic modulus of 30 GPa or more, preferably 235 GPa or more.
  • Specific examples include the fibers shown in the following table. Among them, carbon fiber (CF) is preferable because it is lightweight and has high strength.
  • the carbon fiber can be either PAN-based or pitch-based.
  • GF glass fiber
  • AF aramid fiber
  • BF boron fiber
  • PARF polyarylate fiber
  • PBOF polyparaphenylene benzoxazole fiber
  • UHPEF ultrahigh molecular weight polyethylene fiber
  • the average diameter of the reinforcing fibers is preferably 5 to 21 ⁇ m, more preferably 7 to 15 ⁇ m.
  • the average diameter is smaller than 5 ⁇ m, the strength per one becomes low and stable production becomes difficult, and the cost is greatly increased, so the practicality is low.
  • the average diameter is thicker than 21 ⁇ m, the strength per one is increased, but the filament bundle becomes too thick and it is difficult to densely wind.
  • long fibers are preferable because they are superior in strength, impact resistance, dimensional accuracy, conductivity and the like as compared with short fibers.
  • the binder resin may be an epoxy resin, a bismaleimide resin, a polyamide resin, a phenol resin, or the like, and is selected in consideration of adhesiveness with the reinforcing fiber.
  • an epoxy resin can be used in the case of carbon fiber.
  • the amount of the binder resin applied or impregnated is preferably 15 to 45% by mass, more preferably 20 to 40% by mass, and further preferably 24 to 33% by mass with respect to the total amount of the reinforcing fiber filament bundle or sheet. preferable. When the amount of the binder resin is less than 15% by mass, the binding of the filament bundle or the sheet is not sufficient, and when it exceeds 45% by mass, the amount of the reinforcing fibers is too small to obtain sufficient strength.
  • the amount of the binder resin is the amount of resin in the obtained screw shaft, and the balance is the amount of reinforcing fibers or the total amount with the sizing agent.
  • a metal helical member 8 corresponding to a thread groove is fixed to the outer peripheral surface of a fiber reinforced plastic cylindrical body 5 produced by a filament winding method or a sheet winding method.
  • a concave portion 6 corresponding to the thread groove is formed in a spiral shape on the outer peripheral surface of the cylindrical body 5, and a part (bottom portion) of the helical member 8 is externally fitted into the concave portion 6 to restrict the position.
  • the recess 6 can be formed by cutting or plastic working.
  • the spiral member 8 maintains a constant interval by the elastic force, it is possible to form a track groove having a constant interval in which the ball 7 travels without forming the recess 6. However, by forming the recess 6 and restricting the position, the ball 7 travels more stably.
  • the spiral member 8 is obtained by processing a metal wire into a spiral shape, and for example, a metal spring can be used.
  • the spiral member 8 includes a pair of spiral members 8 a and 8 b that form a single thread groove on the outer peripheral surface of the thread groove portion 2 a of the screw shaft 2. It becomes. Therefore, it is important that the spiral member 8 is a material having excellent wear resistance, preferably a material having higher wear resistance than the material of the ball 7, and the surface hardness is preferably HV400 or more.
  • a coil spring made of spring steel, hard steel wire, piano wire, stainless steel, or the like can be used.
  • 5 is processed into a cross-sectional shape as shown in FIG. 5 or a cross-sectional shape as shown in FIG. 7, FIG. 9, FIG. 11, and FIG. 14, which will be described later. Can do.
  • the spiral member 8 As a method for fixing the spiral member 8, the spiral member 8 is externally fitted to the cylindrical body 5, and an adhesive is applied to the edge of the contact portion between the two, and the adhesive is cured.
  • an adhesive is applied to the concave portion 6 is formed in the cylindrical body 5, an adhesive is applied to the concave portion 6, and a part of the inner peripheral surface of the spiral member 8 is embedded therein to cure the adhesive.
  • the adhesive is preferably the same type as the binder resin used in the filament winding method or the sheet winding method for producing the cylindrical body 5. By making the adhesive and the binder resin the same type, the adhesion between the spiral member 8 and the cylindrical body 5 is enhanced.
  • both the driving side end 2b and the non-driving side end 2c may be fixed ends.
  • the axial center of the screw shaft 2 expands and contracts due to rotation of a bearing (not shown) supporting the screw shaft 2 and travel of the nut 3.
  • the spiral member 8 is also extended, so that the spiral member 8 bonded to the central portion of the screw shaft 2 is easily peeled off, and the amount of adhesive in the central portion is set to the driving side end portion 2b and the non-driving side end portion 2c. More specifically, it is preferable to increase the amount by 5%.
  • the entire spiral member 8 may be heated in a state where the spiral member 8 is fitted, and the entire spiral member may be contracted in the radial direction.
  • the spiral member 8 is contracted in the radial direction so as to be tightly wound around the outer peripheral surface of the cylindrical body 5 and the concave portion 6, and this strong winding state is maintained.
  • an adhesive may be used in combination.
  • the spiral member 8 is made of metal, and its linear expansion coefficient is about 10 to 12 ⁇ 10 ⁇ 6 mm / ° C., whereas the linear expansion coefficient of the cylindrical body 5 is ⁇ 1 in the case of carbon fiber reinforced plastic, for example. .3 ⁇ 10 ⁇ 6 to 0.4 ⁇ 10 ⁇ 6 mm / ° C. Therefore, when the whole is heated with the spiral member 8 fitted on the cylindrical body 5, the cylindrical body 5 moves along the filament bundle. Shrink and reduce overall diameter. On the other hand, the spiral member 8 expands greatly in the length direction of the spiral, and contracts in the radial direction together with the spiral member 8 to tighten the outer peripheral surface of the cylindrical body 5. As a result, the spiral member 8 is firmly fixed to the outer peripheral surface of the cylindrical body 5. A heating temperature of about 80 ° C. is appropriate. Further, when an adhesive is applied to the concave portion 6 of the cylindrical body 5, the cylindrical body 5 contracts, so that the adhesive does not protrude from the concave portion 6.
  • FIGS. 6 and 7 the filament bundle may be wound again by the filament winding method in the gap between the adjacent spiral members.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example thereof, in which the filament bundle 10 is wound so as to cover the lower portions of the spiral members 8a and 8b.
  • extending portions 8a 'and 8b' directed outward are provided at the lower portions of the spiral members 8a and 8b, respectively, and the filament bundle 10 is wound around the extending portions 8a 'and 8b'.
  • an adhesive may be used in combination.
  • the screw shaft 2 of the present invention in which the spiral member 8 serving as a screw groove is fixed to the outer peripheral surface of the shaft member formed of the cylindrical body 5 is obtained.
  • the screw shaft 2 of the present invention has a significantly higher strength than a screw shaft made of fiber reinforced plastic in which reinforcing fibers are dispersed, and the wear resistance of the thread groove is also improved, resulting in excellent durability. .
  • the spiral member 8 has a protrusion height from the screw shaft 2 and an inclination angle of the surface on which the ball 7 rolls so that the ball 7 does not contact the bottom surface 6e (see FIG. 9) of the recess 6 of the screw shaft 2. Adjust. When the ball 7 rolls and comes into contact with the bottom surface 6e of the recess 6, the bottom surface 6e of the recess 6 made of fiber reinforced plastic is worn. Therefore, the protruding height and the inclined surface of the spiral member 8 are adjusted. For example, as shown in FIG.
  • the spiral member 8 is not limited to the above, and for example, as shown in FIG. 10, the lower half on the side of the cylindrical body 5 has an arc shape, and has a substantially “spindle-shaped” cross-sectional shape with a diameter decreasing toward the top. It is good also as a structure. As shown in the drawing, the spiral member 8 having the “spindle-shaped” cross section has screw grooves on both sides, and two spiral grooves 8 are formed by the three spiral members 8. Therefore, the number of spiral members 8 can be reduced, and the weight can be reduced as a result. Further, since the number of spiral members 8 is reduced, the number of recesses 6 can be reduced, the number of processed parts can be reduced, and the amount of adhesive used can be reduced.
  • the manufacturing cost can be reduced.
  • interval of the spiral member 8 can be narrowed and the number of balls can be increased by that amount, the load capacity can be increased as compared with a screw shaft in which a screw groove is formed by a pair of spiral members 8.
  • the spiral member 8 having a “spindle-shaped” cross section is fixed to the cylindrical body 5 by the filament bundle 10 by the filament winding method.
  • it may be fixed to the cylindrical body 5 by using an adhesive or by heat shrinking.
  • a single thread groove is formed by the pair of spiral members 8a and 8b.
  • the "crescent-shaped" cross-sectional shape connected at the lower portion on the cylindrical body 5 side. It is also possible to form a single thread groove with one spiral member.
  • this spiral member 8 having a “crescent-shaped” cross section both ends 8 c and 8 c are in contact with the ball 7.
  • the groove shape formed by both the tip portions 8c, 8c can be a gothic arch shape or the like in addition to the arc shape.
  • the number of the spiral members 8 having the “crescent-shaped” cross section can be minimized, and further weight reduction and cost reduction can be realized.
  • a multi-threaded groove can be formed by using the spiral member 8 having a cross-section “crescent shape”.
  • the effective number of windings can be increased, and by reducing the ball size, the number of balls can be increased to achieve high rigidity and high load capacity while maintaining high lead.
  • the nut 3 may be made of metal. However, in order to reduce the weight of the entire ball screw device, the nut 3 is preferably made of fiber reinforced plastic, and further, like the screw shaft 2, it is preferably made by a filament winding method or a sheet winding method. .
  • the cylindrical body is manufactured according to the filament winding method or the sheet winding method in the same manner as in the first embodiment.
  • the divided spiral member 18 is connected to the outer peripheral surface of the cylindrical body 5 with a gap in the length direction and fixed as a single spiral member 8 (for example, 8a or 8b).
  • the connected state is shown in FIG. 15, and in the illustrated example, the individual divided spiral members 18 are described so as to have a length that substantially spirals around the cylindrical body 5 along the recess 6.
  • the length of the split spiral member 18 is not limited to this.
  • the ball 7 rolls by the rotation of the screw shaft 2 or the movement of the nut 3, and accordingly, the temperature rises and the diameter of the screw shaft 2 expands or contracts.
  • a general carbon fiber reinforced plastic has a linear expansion coefficient of about ⁇ 1.3 ⁇ 10 ⁇ 6 to 0.4 ⁇ 10 ⁇ 6 mm / ° C. Therefore, as shown in FIG. 16, the dimension (a) of the gap 19 between the divided spiral members is set to 0.3% or more of the diameter (Dw) of the ball 7 corresponding to the expansion or contraction of the screw shaft 2. % Or less, preferably 3% or more and 10% or less.
  • (a / Dw) exceeds 13%, the rolling property of the ball 7 is deteriorated.
  • (a / Dw) is narrower than 0.3%, the expansion cannot be absorbed and the fixing state with the recess 6 becomes worse.
  • the filament bundle is wound again by the filament winding method in the gap with the adjacent divided spiral member 18 in a state where a part of the inner peripheral surface of the divided spiral member 18 is embedded in the recess 6. But you can.
  • outwardly extending portions (8 a ′ and 8 b ′ in FIG. 7) are respectively provided at the lower part of the split spiral member 18, and the filament bundle may be wound around the extended portions. .
  • FIG. 15 shows a case where a single thread groove is formed by fixing the pair of spiral members 8a, 8b to the recesses 6a, 6b.
  • the thread groove is not limited to this, and can be formed in multiple threads.
  • two screw grooves can be formed by the spiral members 8a to 8d.
  • the corresponding recesses 6a to 6d are formed in the cylindrical body 5.
  • the split spiral member 18 can also have a 45 ° inclined surface on which the ball rolls so as not to contact the ball and the bottom surface of the recess.
  • the divided spiral member 18 may have a cross-section “spindle shape” as shown in FIG. 10 or a cross-section “crescent shape” as shown in FIGS. 12 and 13.
  • the spiral member 8 is embedded in the recess 6 of the cylindrical body 5 to regulate the position.
  • the spiral member 8 can be externally fitted without forming the recess 6 in the cylindrical body 5.
  • the spiral member 8 is a metal spring member, and can maintain a substantially constant interval by an elastic force.
  • the spiral members 8a and 8b shown in FIG. 7 are provided with extending portions 8a 'and 8b', and the cylindrical surface (bottom) including the extending portions 8a 'and 8b' is flat.
  • the contact area with the outer peripheral surface of 5 is wide. Therefore, even if the concave portion 6 is not formed on the outer peripheral surface of the cylindrical body 5, it can exist stably on the outer peripheral surface of the cylindrical body 5. Therefore, the groove processing for forming the recessed part 6 in the cylindrical body 5 can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.

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Abstract

　ボールねじ装置のねじ軸の少なくとも一部を、フィラメントワインディング法やシートワインディング法で作製した円筒体の外周面に、ねじ溝を構成する金属ばね製の螺旋状部材または分割螺旋状部材を固定する。

Description

ねじ軸及びその製造方法、並びにボールねじ装置
　本発明は、工作機械、建設機械などに用いられ、回転運動を直線運動に変換するボールねじ装置、並びにそのねじ軸及びねじ軸の製造方法に関する。
　工作機械や建設機械などに用いられるボールねじ装置では、一般的に高炭素クロム軸受鋼やステンレス鋼、肌焼鋼のような硬度の高い金属材料が採用されてきた。しかし、近年、軽量化の要請が強く、ボールねじ装置を構成する部材の中で、大部分の重量を占めるねじ軸を前記のような鋼材から繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）に変えて軽量化を図ることが行われている。
　例えば、特許文献１には、アルミニウムや鉄からなる芯材に、有機繊維からなるフィラメント束を液状熱硬化性樹脂に含浸させながらヘリカル巻きまたはパラレル巻きに巻き付け、熱硬化させて柱状体にし、その後、ねじ軸の形状に切削加工することが記載されている。
　また、特許文献２には、転動体転走面近傍が金属材料によって構成され、その他の部分がＦＲＰによって構成されている運動案内装置が記載されている。
　更に、特許文献３には、Ｘ線を取り扱う機械装置に使われる運動案内装置において、軌道部材、移動部材及び転動体の少なくとも１つを、Ｘ線透過材料であるＦＲＰにすること、及び転動体転走面にスチールテープを貼り付けて寿命の改善を図ることが記載されている。
日本国特許第５１４６２９３号公報 日本国特許第４８１３３７３号公報 日本国特許第４８４２９５４号公報
　しかしながら、特許文献１のねじ軸は、その外周面がフィラメント束をバインダー樹脂で結着したものであり、ボールの転動による摩耗は避けられない。また、芯材を残したままであり、更なる軽量化が望まれている。
　また、ねじ軸は長尺であり、曲がりを抑えるために高強度である必要があるが、特許文献２、３のねじ軸は、強化繊維を樹脂に分散させたＦＲＰであり、十分な強度が得られず、あまり長いねじ軸には対応できない。
　このような問題に鑑みて、本発明は、更なる軽量化を図りつつ、高強度で耐摩耗性にもこれまでよりも優れたねじ軸を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために本発明では、下記のねじ軸及びその製造方法、並びにボールねじ装置を提供する。
（１）外周面にねじ溝が形成されたねじ軸と、前記ねじ溝上に配置される複数のボールと、前記ボールを介して前記ねじ軸に外嵌されるナットとを備え、前記ねじ軸上を前記ナットが移動するボールねじ装置を構成する前記ねじ軸であって、
　前記ねじ軸の少なくとも一部が、
　強化繊維のフィラメント束からなる円筒状巻回物、または強化繊維のフィラメントのシートからなる円筒状巻回物、または前記シートからなる層と前記フィラメント束からなる層との積層体である円筒状巻回物と、前記円筒状巻回物を結着している樹脂とで構成される円筒体と、
　前記円筒体の外周面に固定され、前記ねじ溝を形成する金属製の螺旋状部材と、
を有することを特徴とするねじ軸。
（２）前記螺旋状部材が、螺旋の長さ方向に分割された複数の分割螺旋状部材からなり、前記分割螺旋状部材同士が長さ方向に隙間を開けて連なっていることを特徴とする上記（１）記載のねじ軸。
（３）前記分割螺旋状部材同士の螺旋の長さ方向の隙間が、前記ボールの直径の０．３％以上１３％以下であることを特徴とする上記（２）記載のねじ軸。
（４）前記円筒体の外周面と、前記螺旋状部材または前記分割螺旋状部材とが、接着剤により固定されていることを特徴とする上記（１）～（３）の何れか１項に記載のねじ軸。
（５）外周面にねじ溝が形成されたねじ軸と、前記ねじ溝上に配置される複数の転動体と、前記転動体を介して前記ねじ軸に外嵌されるナットとを備え、前記ねじ軸上を前記ナットが移動するボールねじ装置を構成する前記ねじ軸の製造方法であって、
　強化繊維のフィラメント束を用いてフィラメントワインディング法により円筒体とするか、前記フィラメント束からなるシートを用いてシートワインディング法により円筒体とするか、前記シートワインディング法による層と、前記フィラメントワインディング法による層とを積層して円筒体とする円筒体製造工程と、
　前記円筒体の外周面に、前記ねじ溝を形成する金属製の螺旋状部材を固定する一体化工程と、
を有することを特徴とするねじ軸の製造方法。
（６）前記螺旋状部材が、その長さ方向に分割された分割螺旋状部材であり、かつ、
　前記一体化工程において、前記分割螺旋状部材を複数、長さ方向に隙間を開けて前記円筒体の外周面に連ね、該外周面に固定することを特徴とする上記（５）記載のねじ軸の製造方法。
（７）前記分割螺旋状部材同士の螺旋の長さ方向の隙間を、前記ボールの直径の０．３％以上１３％以下にすることを特徴とする上記（６）記載のねじ軸の製造方法。
（８）前記一体化工程において、接着剤により前記円筒体の外周面に前記螺旋状部材または前記分割螺旋状部材を接着することを特徴とする上記（５）～（７）の何れか１項に記載のねじ軸の製造方法。
（９）前記一体化工程において、前記円筒体の外周面に前記螺旋状部材を配置し、加熱して前記螺旋状部材全体をその径方向に収縮させることを特徴とする上記（５）記載のねじ軸の製造方法。
（１０）外周面にねじ溝が形成されたねじ軸と、前記ねじ溝上に配置される複数のボールと、前記ボールを介して前記ねじ軸に外嵌されるナットとを備え、前記ねじ軸上を前記ナットが移動するボールねじ装置であって、
　前記ねじ軸が、上記（１）～（４）の何れか１項に記載のねじ軸であることを特徴とするボールねじ装置。
　本発明によれば、より軽量でありながらも、これまでよりも高強度で、耐摩耗性にも優れるねじ軸が得られる。また、本発明のボールねじ装置は、このようなねじ軸を備えることにより軽量で、かつ、これまでよりも耐久性に優れたものとなる。
ボールねじ装置を示す平面図である。 フィラメントワインディング法を説明するための装置構成を示す模式図である。 フィラメントワインディング法におけるフィラメント束の巻き方を説明する模式図であり、同図（ａ）はヘリカル巻き、同図（ｂ）はパラレル巻きをそれぞれ示す図である。 シートワインディング法を説明するための模式図である。 第1実施形態において、ねじ軸の一例を示す一部切り欠き平面図である。 第1実施形態において、螺旋状部材をフィラメントワインディング法により固定する方法を説明する断面図である。 第1実施形態において、螺旋状部材をフィラメントワインディング法により固定する他の方法を説明する断面図である。 第1実施形態において、ねじ軸の他の例を示す一部切り欠き平面図である。 螺旋状部材の断面形状の一例を示す断面図である。 螺旋状部材の他の例を示す一部切り欠き平面図である。 図１０に示す螺旋状部材をフィラメントワインディング法により固定する方法を説明する断面図である。 螺旋状部材の更に他の例を示す一部切り欠き平面図である。 螺旋状部材の更に他の例を示す一部切り欠き平面図である。 図１２または図１３に示す螺旋状部材をフィラメントワインディング法により固定する方法を説明する断面図である。 第２実施形態において、ねじ軸の一例を示す一部切り抜き平面図である。 分割螺旋状部材間の隙間（ａ）と、ボールの直径（Ｄｗ）との関係を説明するための模式図である。 第２実施形態において、ねじ軸の他の例を示す一部切り欠き平面図である。
　以下、本発明に関して図面を参照して詳細に説明する。
（第１実施形態）
　図１は、ボールねじ装置１を示す平面図である。図示されるように、ボールねじ装置１は、棒状のねじ軸２と、ねじ軸２に外嵌したナット３とを有している。
　ねじ軸２は、外周面に螺旋状のねじ溝が形成されたねじ溝部２ａと、ねじ溝部２ａの一方の端部に連続して形成された駆動側端部２ｂと、ねじ溝部２ａの他方の端部に連続して形成された反駆動側端部２ｃとを有している。
　ナット３は、内側をねじ軸２が通る筒状部３ａと、筒状部３ａの一方の端部に一体的に形成されたフランジ３ｂとを有する。筒状部３ａの内周面には、ねじ溝部２ａに形成されたねじ溝に対応するねじ溝が形成されている。
　筒状部３ａとねじ溝部２ａの間には、複数のボールが介在している（図４、５参照；符号７）。
　ナット３の筒状部３ａには、径方向に貫通した貫通孔に、上記転動体を循環させるコマ４ａ、４ｂが挿入されている。コマ４ａ、４ｂは、樹脂から形成されており、筒状部３ａの内側に形成されたねじ溝の２箇所をつなぐ通路を構成し、ボールが循環する無限循環路を構成する。
　以上の構成により、ボールねじ装置１は、ねじ軸２とナット３とが相対回転することで、ねじ軸２とナット３が軸方向に相対移動する。
　本発明では、ねじ軸２のねじ溝部２ａを以下のようにして製造する。
　先ず、強化繊維のフィラメント束を用いてフィラメントワインディング法により円筒体を製造する。または、強化繊維のフィラメント束からなるシートを用いてシートワインディング法により円筒体としてもよい。あるいは、シートワインディング法による層と、フィラメントワインディング法により層とを積層して円筒体とすることもできる。尚、積層する場合、強度的に、シートワインディング法による層を下層とし、その上にフィラメントワインディング法により巻き付けを行うことが好ましい。
　図２は、フィラメントワインディング法を説明するための装置構成を示す模式図であるが、複数本の強化繊維フィラメントを、液状のバインダー樹脂が貯蔵された樹脂槽に通してバインダー樹脂を塗布または含浸させながら束ねて一本のフィラメント束とし、この強化繊維フィラメント束を回転するマンドレル（芯棒）に所定の角度で巻き付ける。強化繊維フィラメント束は、トラバース装置により、マンドレル上を往復して移動する。そして、目的の巻付厚になった時点で、マンドレルごと装置から取り外し、硬化炉にてバインダー樹脂を硬化させ、硬化後にマンドレルを引き抜くことにより、強化繊維フィラメント束からなる円筒状巻回物を、バインダー樹脂で結着した円筒体が得られる。尚、マンドレルの引き抜きを容易にするために、予めマンドレルに離形剤を塗布しておくことが好ましい。尚、後述するように、円筒体の外周面にはねじ溝を形成する螺旋状部材が固定されるが、螺旋状部材を固定した後にマンドレルを抜き取ることもできる。
　強化繊維フィラメント束の巻き方は、図３（ａ）に示すように、下層のフィラメント束に対してある角度（図の例ではθ＝１５°）で交差するように巻き付けるヘリカル巻き、図３（ｂ）に示すように、マンドレルに対して垂直となるように巻き付けるパラレル巻きとに大別することができるが、強度的にはヘリカル巻きの方が優れており好ましい。尚、ヘリカル巻きにおける交差角度（θ）は１０°～８５°が好適であり、４５°が特に好ましい。
　上記のフィラメントワインディング法において、円筒体の端部をパラレル巻きとし、端部以外をヘリカル巻きとしてもよい。ねじ軸の軸長を調整するために、円筒体を切断する場合があるが、端部をパラレル巻きにすることにより、切断面がフィラメント束と平行になり、ヘリカル巻きした場合と比べて、フィラメント束の切断箇所を少なくすることができる。端部もヘリカル巻きにすると、フィラメント束の全てが切断されることになる。
　また、シートワインディング法は、図４に示すように、強化繊維をシート状に編み、バインダー樹脂で結着してシート状としたプリプレグを、回転ローラでマンドレルに巻き付ける方法であり、バインダー樹脂の硬化後にマンドレルを引き抜くことにより円筒体が得られる。
　更には、シートワインディング法による下層の上に、フィラメントワインディング法でフィラメント束を巻き付けてもよい。
　何れの場合も、円筒体の肉厚を、ねじ軸２として十分な強度が得られるように、ねじ軸の全長や、ねじ軸に負荷される荷重等を考慮して、フィラメント束やシートの巻き数や積層数により肉厚を調整する。
　フィラメント束及びシートを形成する強化繊維は、引張強度５００ＭＰａ以上、好ましくは３９２０ＭＰａ以上で、引張弾性率が３０ＧＰａ以上、好ましくは２３５ＧＰａ以上の有機繊維または無機繊維である。具体的には、下記表に示す繊維を挙げることができるが、中でも、軽量で、高強度であることから炭素繊維（ＣＦ）が好ましい。尚、炭素繊維はＰＡＮ系、ピッチ系の何れも使用可能である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　その他、好ましい強化繊維としては、ガラス繊維（ＧＦ）、アラミド繊維（ＡＦ）、ボロン繊維（ＢＦ）、ポリアリレート繊維（ＰＡＲＦ）、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール繊維（ＰＢＯＦ）、超高分子量ポリエチレン繊維（ＵＨＰＥＦ）等を挙げることができる。
　また、強化繊維は、バインダー樹脂との接着性を高めるために、ウレタン樹脂やエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ビスマレイミド樹脂等のサイジング剤で表面処理することも好ましい。
　強化繊維の平均直径は、５～２１μｍが好ましく、７～１５μｍがより好ましい。平均直径が５μｍよりも細くなると、１本当たりの強度が低く安定した製造が困難になり、大幅なコストアップになるので実用性が低い。平均直径が２１μｍよりも太くなると、１本当たりの強度が高まるものの、フィラメント束が太くなりすぎて緻密な巻き付けが困難になる。
　尚、繊維には短繊維と長繊維があるが、長繊維は短繊維に比べて強度、耐衝撃、寸法精度、導電性等に優れるため好ましい。
　バインダー樹脂は、エポキシ樹脂やビスマレイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂等を使用でき、強化繊維との接着性を考慮して選択される。例えば、炭素繊維の場合、エポキシ樹脂を用いることができる。また、バインダー樹脂の塗布または含浸量は、強化繊維のフィラメント束またはシートとの合計量に対して、１５～４５質量％が好ましく、２０～４０質量％がより好ましく、２４～３３質量％が更に好ましい。バインダー樹脂量が１５質量％より少なくなるとフィラメント束やシートの結着が十分ではなく、４５質量％より多くなると強化繊維量が少なすぎて十分な強度が得られない。尚、バインダー樹脂量が、得られるねじ軸中の樹脂量になり、残部が強化繊維量、あるいはサイジング剤との合計量になる。
　そして、図５に示すように、フィラメントワインディング法やシートワインディング法により作製した繊維強化プラスチック製の円筒体５の外周面に、ねじ溝に相当する金属製の螺旋状部材８が固定される。その際、円筒体５の外周面には、ねじ溝に対応する凹部６を螺旋状に形成し、螺旋状部材８の一部（底部）をこの凹部６に外嵌して位置規制することが好ましい。凹部６は、切削加工や塑性加工により形成することができる。
　螺旋状部材８は、弾性力により一定の間隔を保つため、凹部６を形成しなくてもボール７が走行する一定間隔の軌道溝を形成することができる。しかし、凹部６を形成して位置規制することにより、ボール７がより安定して走行するようになる。
　螺旋状部材８は、金属製の線材を螺旋状に加工したものであり、例えば金属ばねを用いることができる。図５に示すように、この螺旋状部材８は、ねじ軸２のねじ溝部２ａの外周面において、一対の螺旋状部材８ａ，８ｂで１条のねじ溝を形成し、ボール７の転動部となる。そのため、螺旋状部材８は、耐摩耗性に優れる材料、好ましくはボール７の材質よりも耐摩耗性に優れる材料であることが重要であり、表面硬さがＨＶ４００以上であることが好ましく、例えばばね鋼や硬鋼線、ピアノ線、ステンレス鋼等からなるコイルばねを用いることができる。また、図５に示すような断面形状、あるいは後述する図７や図９、図１１、図１４に示すような断面形状に加工されるが、加工方法としては切削加工や研削加工により実施することができる。
　また、螺旋状部材８をばね状に加工する際、残留応力が残っているとへたりや折損が起こりやすくなる。そこで、ばね状に加工した後、低温焼きなましを行い、残留応力を減少しておくことが好ましい。尚、処理温度や処理時間は、材料によって種々設定する。
　螺旋状部材８の固定方法としては、円筒体５に螺旋状部材８を外嵌し、両者の当接部の縁に接着剤を塗布し、接着剤を硬化させる。円筒体５に凹部６を形成した場合は、凹部６に接着剤を塗布しておき、そこへ螺旋状部材８の内周面の一部を埋め込み、接着剤を硬化させる。尚、接着剤は、円筒体５を作製するためのフィラメントワインディング法やシートワインディング法で使用したバインダー樹脂と同種にすることが好ましい。接着剤とバインダー樹脂とを同種にすることにより、螺旋状部材８と円筒体５との接着性が高まる。
　ところで、図１に示すように、反駆動側端部２ｃ（図１参照）が自由端である場合、ボールねじ装置１の駆動によりねじ軸２の温度が上昇すると、反駆動側端部２ｃが軸方向外側に伸び、それに伴って螺旋状部材８もその長さ方向に伸びる。そのため、反駆動側端部２ｃの近傍に接着剤により固定されている螺旋状部材８は比較的に大きく伸ばされるため、ねじ軸２から剥がれやすい。そこで、反駆動側端部２ｃの近傍での接着剤量を多くし、具体的には駆動側端部２ｃの部分よりも５％増量することが好ましい。
　また、ボールねじ装置によっては、駆動側端部２ｂと反駆動側端部２ｃとが共に固定端の場合もある。その場合、ねじ軸２を支持している不図示の軸受の回転及びナット３の走行により、ねじ軸２はその軸方向中央部が伸縮する。それに伴って、螺旋状部材８も伸びるため、ねじ軸２の中央部に接着している螺旋状部材８が剥がれやすく、中央部の接着剤量を駆動側端部２ｂと反駆動側端部２ｃでの接着剤よりも多く、具体的には５％増量することが好ましい。
　また、固定方法として、螺旋状部材８を外嵌した状態で全体を加熱し、螺旋状部材全体をその径方向に収縮させてもよい。螺旋状部材８が径方向に収縮して円筒体５の外周面や、凹部６に強固に巻き付き、この強固な巻き付き状態を維持する。その際、接着剤を併用してもよい。
　螺旋状部材８は金属製であり、その線膨張係数は１０～１２×１０－６ｍｍ／℃程度であるのに対し、円筒体５の線膨張係数は、例えば炭素繊維強化プラスチックの場合－１．３×１０－６～０．４×１０－６ｍｍ／℃程度であるため、円筒体５に螺旋状部材８を外嵌した状態で全体を加熱すると、円筒体５がフィラメント束に沿って収縮し、全体として縮径する。これに対し、螺旋状部材８は螺旋の長さ方向に大きく膨張し、それとともに径方向では収縮して円筒体５の外周面を締め付ける。その結果、螺旋状部材８が円筒体５の外周面に強固に固定される。尚、加熱温度としては８０℃前後が適当である。また、円筒体５の凹部６に接着剤を塗布した場合には、円筒体５が収縮するため、凹部６から接着剤がはみ出ることはない。
　あるいは、図６、７に示すように、隣接する螺旋状部材同士の隙間に、フィラメントワインディング法によりフィラメント束を再度巻き付けてもよい。図６は、その一例を示す断面図であり、螺旋状部材８ａ，８ｂの下方部分を覆うようにフィラメント束１０を巻き付けている。また、図７に示すように、螺旋状部材８ａ，８ｂの下部に、それぞれ外方に向かう延出部８ａ′，８ｂ′を設け、延出部８ａ′，８ｂ′にフィラメント束１０を巻き付けてもよい。その際、接着剤を併用してもよい。
　以上により、円筒体５からなる軸部材の外周面に、ねじ溝となる螺旋状部材８が固定された本発明のねじ軸２が得られる。本発明のねじ軸２は、強化繊維を分散させた繊維強化プラスチック製のねじ軸に比べて大幅に強度が高められており、ねじ溝の耐摩耗性も向上して耐久性に優れるようになる。
　尚、図５は、一対の螺旋状部材８ａ、８ｂを凹部６ａ，６ｂに固定した１条のねじ溝を形成した場合であるが、ねじ溝はこれに限らず、多条にすることができる。例えば、図８に示すように、螺旋状部材８ａ～８ｄで２条のねじ溝を形成することもできる。この場合、円筒体５には、対応する凹部６ａ～６ｄを形成しておく。
　また、螺旋状部材８は、ボール７がねじ軸２の凹部６の底面６ｅ（図９参照）に接触しないように、ねじ軸２からの突出高さや、ボール７が転動する面の傾斜角度を調整する。ボール７が転動して凹部６の底面６ｅと接触すると、繊維強化プラスチック製である凹部６の底面６ｅが摩耗する。そこで、螺旋状部材８の突出高さや傾斜面を調整する。例えば、図９に示すように、螺旋状部材８ａ，８ｂのボール７が転動する面の傾斜角度を、円筒体５の外周面に対して４５°にすることにより、ボール７を点Ａ，Ｂの２点で支持して、凹部６の底面６ｅと接触しないようにすることができる。
　更に、螺旋状部材８は上記に限らず、例えば図１０に示すように、円筒体５側となる下半分が円弧状で、上部に向かうほど縮径した略「なす型」の断面形状を持つ構成としてもよい。図示されるように、この断面「なす型」の螺旋状部材８では、両側にねじ溝を持ち、３本の螺旋状部材８により２条のねじ溝を形成する。そのため、螺旋状部材８の数を減らすことができ、結果として軽量化することができる。また、螺旋状部材８の数が減ることから、凹部６の数も減ってその加工箇所も減り、更には接着剤の使用量も減じることかでき、結果として製造コストを低減することもできる。また、螺旋状部材８の間隔を狭くすることができ、その分ボール数を増やすことができるため、一対の螺旋状部材８でねじ溝を形成したねじ軸よりも負荷容量を増すことができる。
　そして、この断面「なす型」の螺旋状部材８を、図１１に示すように、フィラメントワインディグ法によりフィラメント束１０で円筒体５に固定する。あるいは、接着剤を用いたり、熱収縮させて円筒体５に固定してもよい。
　また、上記では一対の螺旋状部材８ａ，８ｂで一条のねじ溝を形成していたが、図１２に示すように、円筒体５側となる下方部分で連結した、「三日月型」の断面形状を持つ構成とし、一つの螺旋状部材で一条のねじ溝にすることもできる。この断面「三日月型」の螺旋状部材８では、両先端８ｃ，８ｃがボール７と接触する。尚、両先端部８ｃ，８ｃで形成される溝形状は、円弧状の他、ゴシックアーチ状等にすることもできる。この断面「三日月型」の螺旋状部材８により、その数を最小限にすることができ、更なる軽量化や低コスト化を実現することができる。
　更に、この断面「三日月型」の螺旋状部材８を用いて、図１３に示すように、多条のねじ溝を形成することもできる。多条にすることにより、有効巻数の増加と、ボールサイズを小さくすることにより、ボール数が増えて、高リードでありながら高剛性、高負荷容量にすることができる。
　尚、この断面「三日月型」の螺旋状部材８も、図１４に示すように、フィラメントワインディグ法によりフィラメント束１０で円筒体５に固定したり、接着剤を用いたり、熱収縮させて円筒体５に固定することができる。
　また、ナット３は金属製でも構わないが、ボールねじ装置全体としての軽量化のためには繊維強化プラスチック製、更にはねじ軸２と同様にフィラメントワインディング法やシートワインディング法により作製することが好ましい。
（第２実施形態）
　図１５～１７に示す本第２実施形態では、上記した第１実施形態の螺旋状部材８に代えて、その長さ方向に分割した分割螺旋状部材１８を用いる。
　尚、円筒体は、第１実施形態と同様にして、フィラメントワインディング法やシートワインディング法に従い作製する。
　そして、円筒体５の外周面に、この分割螺旋状部材１８を、その長さ方向に隙間を開けて連ねて一本の螺旋状部材８（例えば８ａや８ｂ）として固定する。連ねた状態を図１５に示されており、図示の例では、個々の分割螺旋状部材１８は、凹部６に沿って螺旋状に円筒体５をほぼ２周する長さを有するように記載されているが、分割螺旋状部材１８の長さはこれに制限されるものではない。
　ボールねじ装置１では、ねじ軸２の回転やナット３の移動によりボール７が転動するが、それに伴って温度上昇が起こり、ねじ軸２の径が膨張または収縮する。例えば、一般的な炭素繊維強化プラスチックでは、線膨張係数が－１．３×１０－６～０．４×１０－６ｍｍ／℃程度である。そこで、図１６に示すように、ねじ軸２の膨張または収縮に対応して、分割螺旋状部材間の隙間１９の寸法（ａ）を、ボール７の直径（Ｄｗ）の０．３％以上１３％以下にすることが好ましく、３％以上１０％以下がより好ましい。（ａ／Ｄｗ）が１３％を超えると、ボール７の転動性が悪くなる。（ａ／Ｄｗ）が０．３％よりも狭くなると膨張分を吸収しきれずに凹部６との固定状態が悪くなる。一例として、Ｄｗ＝３．１７５ｍｍの場合のａとの関係を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　ねじ軸２を作製するには、円筒体５に、複数の分割螺旋状部材１８を順次外嵌させ、隙間１９の寸法を調整しながら固定する。その際、凹部６に分割螺旋状部材１８の内周面の一部を埋め込み、凹部６に固定する。分割螺旋状部材１８の固定方法としては、凹部６に接着剤を塗布しておき、そこへ分割螺旋状部材１８の内周面の一部を埋め込み、接着剤を硬化させる。尚、接着剤は、円筒体５を作製するためのフィラメントワインディング法やシートワインディング法で使用したバインダー樹脂と同種にすることが好ましい。接着剤とバインダー樹脂とを同種にすることにより、分割螺旋状部材１８と円筒体５との接着性が高まる。
　また、ねじ軸２を支持している不図示の軸受の回転及びナット３の走行による発熱による分割螺旋状部材１８の伸びを考慮して、その長さ方向中央部を固定する接着剤量を、隙間側の両端部よりも多くすることが好ましく、具体的には５％増量することが好ましい。
　あるいは、図６と同様に、凹部６に分割螺旋状部材１８の内周面の一部を埋め込んだ状態で、隣接する分割螺旋状部材１８との隙間に、フィラメントワインディング法によりフィラメント束を再度巻き付けでもよい。また、図７と同様に、分割螺旋状部材１８の下部に、それぞれ外方に向かう延出部（図７の８ａ′、８ｂ′）を設け、この延出部にフィラメント束を巻き付けてもよい。
　尚、図１５は、一対の螺旋状部材８ａ、８ｂを凹部６ａ，６ｂに固定した１条のねじ溝を形成した場合であるが、ねじ溝はこれに限らず、多条にすることができる。例えば、図１７に示すように、螺旋状部材８ａ～８ｄで２条のねじ溝を形成することもできる。この場合、円筒体５には、対応する凹部６ａ～６ｄを形成しておく。
　また、図９と同様に、分割螺旋状部材１８にも、ボールが転動する面を４５°の傾斜面とし、ボールと凹部の底面と接触しないようにすることもできる。
　更に、分割螺旋状部材１８を、図１０に示したような断面「なす型」としてもよく、図１２及び図１３に示したような断面「三日月型」とすることもできる。
　本発明は、上記実施形態に限らず、種々の変更が加工である。例えば、螺旋状部材８の断面形状を「三日月型」において断面がゴシックアーチ状の溝形状にすることを示したが、このゴシックアーチ状は、一対の螺旋状部材８ａ，８ｂで構成されるねじ溝にも応用することができる。即ち、例えば図９において、一対の螺旋状部材８ａ，８ｂの個々の対向面（ボール７と接する点Ａ、点Ｂを有する側の面）を、両者を対向した状態で、全体として断面がゴシックアーチ状になるようにする。
　また、上記では、円筒体５の凹部６に螺旋状部材８を埋め込んで位置規制しているが、円筒体５に凹部６を形成せずに螺旋状部材８を外嵌することもできる。上記したように、螺旋状部材８は金属製のばね部材であり、弾性力によりほぼ一定の間隔を保つことができる。例えば、図７に螺旋状部材８ａ，８ｂでは、延出部８ａ′，８ｂ′を備えるとともに、延出部８ａ′，８ｂ′を含めて円筒体側の面（底部）が平坦であり、円筒体５の外周面との接触面積が広くなっている。そのため、円筒体５の外周面に凹部６を形成しなくても、円筒体５の外周面に安定して存在することができる。従って、円筒体５に凹部６を形成するための溝加工を削減でき、製造コストを低減することができる。
１　ボールねじ装置
２　ねじ軸
２ａ　ねじ溝部
２ｂ　駆動側端部
２ｃ　反駆動側端部
３　ナット
３ａ　筒状部
３ｂ　フランジ
４ａ、４ｂ　コマ
５　円筒体
６、６ａ～６ｄ　凹部
６ｅ　底面
７　ボール
８、８ａ～８ｄ　螺旋状部材
１０　フィラメント束
１８　分割螺旋状部材
１９　隙間

Claims (10)

  1. 　外周面にねじ溝が形成されたねじ軸と、前記ねじ溝上に配置される複数のボールと、前記ボールを介して前記ねじ軸に外嵌されるナットとを備え、前記ねじ軸上を前記ナットが移動するボールねじ装置を構成する前記ねじ軸であって、
    　前記ねじ軸の少なくとも一部が、
    　強化繊維のフィラメント束からなる円筒状巻回物、または強化繊維のフィラメントのシートからなる円筒状巻回物、または前記シートからなる層と前記フィラメント束からなる層との積層体である円筒状巻回物と、前記円筒状巻回物を結着している樹脂とで構成される円筒体と、
    　前記円筒体の外周面に固定され、前記ねじ溝を形成する金属製の螺旋状部材と、
    を有することを特徴とするねじ軸。
  2. 　前記螺旋状部材が、螺旋の長さ方向に分割された複数の分割螺旋状部材からなり、前記分割螺旋状部材同士が長さ方向に隙間を開けて連なっていることを特徴とする請求項１記載のねじ軸。
  3. 　前記分割螺旋状部材同士の螺旋の長さ方向の隙間が、前記ボールの直径の０．３％以上１３％以下であることを特徴とする請求項２記載のねじ軸。
  4. 　前記円筒体の外周面と、前記螺旋状部材または前記分割螺旋状部材とが、接着剤により固定されていることを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載のねじ軸。
  5. 　外周面にねじ溝が形成されたねじ軸と、前記ねじ溝上に配置される複数の転動体と、前記転動体を介して前記ねじ軸に外嵌されるナットとを備え、前記ねじ軸上を前記ナットが移動するボールねじ装置を構成する前記ねじ軸の製造方法であって、
    　強化繊維のフィラメント束を用いてフィラメントワインディング法により円筒体とするか、前記フィラメント束からなるシートを用いてシートワインディング法により円筒体とするか、前記シートワインディング法による層と、前記フィラメントワインディング法による層とを積層して円筒体とする円筒体製造工程と、
    　前記円筒体の外周面に、前記ねじ溝を形成する金属製の螺旋状部材を固定する一体化工程と、
    を有することを特徴とするねじ軸の製造方法。
  6. 　前記螺旋状部材が、その長さ方向に分割された分割螺旋状部材であり、かつ、
    　前記一体化工程において、前記分割螺旋状部材を複数、長さ方向に隙間を開けて前記円筒体の外周面に連ね、該外周面に固定することを特徴とする請求項５記載のねじ軸の製造方法。
  7. 　前記分割螺旋状部材同士の螺旋の長さ方向の隙間を、前記ボールの直径の０．３％以上１３％以下にすることを特徴とする請求項６記載のねじ軸の製造方法。
  8. 　前記一体化工程において、接着剤により前記円筒体の外周面に前記螺旋状部材または前記分割螺旋状部材を接着することを特徴とする請求項５～７の何れか１項に記載のねじ軸の製造方法。
  9. 　前記一体化工程において、前記円筒体の外周面に前記螺旋状部材を配置し、加熱して前記螺旋状部材全体をその径方向に収縮させることを特徴とする請求項５記載のねじ軸の製造方法。
  10. 　外周面にねじ溝が形成されたねじ軸と、前記ねじ溝上に配置される複数のボールと、前記ボールを介して前記ねじ軸に外嵌されるナットとを備え、前記ねじ軸上を前記ナットが移動するボールねじ装置であって、
    　前記ねじ軸が、請求項１～４の何れか１項に記載のねじ軸であることを特徴とするボールねじ装置。
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